用紫外雷射輸出切斷導電鏈路的方法
2023-06-04 06:17:36 2
專利名稱：用紫外雷射輸出切斷導電鏈路的方法
技術領域：
本發明涉及一種基於雷射的方法，用於在半導體晶片上製作的集成電路裝置中切斷導電鏈路，特別是涉及應用紫外雷射輸出的一種方法，該紫外雷射輸出具有預先確定的波長、足夠幅度的功率密度，以切斷一條具有高度和吸收靈敏度特徵的位於鈍化層之上的鏈路，其高度和吸收靈敏度足以防止雷射輸出照射到下面的基片。
背景技術：
20多年來，傳統的1.047μm或1.064μm雷射波長，被用於爆炸性地移去可用雷射切斷的電路鏈路來斷開連接，例如，在一個如DRAM、SRAM或嵌入式存儲器的存儲裝置中斷開一個失效的儲存單元，並用一個備用的單元替換。相似的技術也被用於為編程邏輯產品、門陣列或ASIC而切斷鏈路。
圖1A展示了一個點直徑尺寸14的傳統紅外(IR)脈衝雷射束12照射一鏈路結構16，該鏈路結構由多晶矽或金屬鏈路18組成，位於矽基片20上且介於包括上面鈍化層21和下面鈍化層22的鈍化層器件層之間。矽基片20隻吸收相對很少部分的IR輻射量，並且傳統鈍化層21和22，如二氧化矽或氮化矽，對於IR輻射相對地透明。
在維持足夠的能量來處理金屬鏈路18時，為了避免損傷基片20,Sunet al.在美國專利5,265,114中，建議使用更長的雷射波長，如1.3μm，用於處理矽晶片上的鏈路18。在1.3μm雷射波長在鏈路材料和矽基片20之間的吸收比例，比在傳統的1μm雷射波長的吸收比例大很多。這種技術提供了更寬的雷射處理窗口和更好的處理質量，這已經在工業上使用了約3年，並取得了巨大的成功。
但是，IR雷射波長具有缺點IR雷射束12到高導電性的金屬鏈路18的耦合效率相對較差；並且用於切斷鏈路的IR雷射束12的實際可獲得的點尺寸14相對較大，這限制了接觸墊28和鏈路間距30之間的鏈路寬度24和鏈路長度26。IR雷射鏈路處理依賴於在鏈路18中的加熱、熔化，以及產生的機械力來爆炸性地打開下面鈍化層21。熱應力爆炸行為在某種程度上取決於鏈路18的寬度。當鏈路寬度變得窄於1μm時，鈍化層21的爆炸方式變得無規則，結果鏈路處理質量不一致，這是不可接受的。
實際可獲得的較小雷射點尺寸限制，決定了光學元件的選擇和它們與基片20的間隙，這是因為可以很容易地近似算出鏈路處理雷射束12大約為2倍波長(2λ)。因此，對於1.32μm、1.06μm和1.04μm雷射波長，用於去掉鏈路的實際的點尺寸限制，直徑分別約為2.6μm、2.1μm和2.0μm。因為可使用的鏈路間距30的較低限制，是雷射束點尺寸14和雷射束12與鏈路18的目標位置間的校準精度的函數，較小的點尺寸限制直接影響電路的集成度。
目前在工業中用於修復64兆位DRAM的最小聚焦的除去材料的雷射點尺寸14，直徑約為2μm。2.1μm的點尺寸14，期望可用於從256兆位到大約1吉位的DRAM設計。圖2是以年為單位的點尺寸圖，說明當鏈路間距30和鏈路寬度24減小時，工業上需要更小的點尺寸。該圖基於一個簡單的公式來近似估算對於點尺寸需求點尺寸直徑=2(最小鏈路間隙)-2(系統校準精度)-(鏈路寬度)。(這些參數如圖1B中所示。)該圖假設在1997年的精度為0.5μm，在1999年的精度為0.35μm，以及以後的精度為0.25μm。相應地，工業專家預言不久將需要2μm以下的點尺寸用於處理鏈路18。但是，實際上這些點尺寸用傳統的IR鏈路熔斷雷射波長無法得到。
更短的可見波長，如0.532μm，允許減小雷射束的點尺寸。但是，在這些波長上矽基片20是強吸收的，並且雷射鏈路切斷過程將損壞部分基片20。為了確保處理過的器件的可靠性，基片損傷是不可接受的。
因此，所需要的是把具有選定雷射波長用於切斷半導體晶片上製作的導電鏈路的處理方法和裝置，該處理方法和裝置將實際的光束點尺寸減小到2μm以下，但是在切斷鏈路時能夠不損傷半導體晶片基片。
發明概述因此，本發明的目的是提供一種基於雷射的方法，該方法使用紫外雷射輸出來切斷在半導體晶片上的集成電路結構中製作的導電鏈路，而不損壞下面的晶片基片。
本發明的另一個目的是提供一種方法，該方法使用選定的雷射輸出參數，來開發某些鏈路結構組成材料的波長敏感光吸收特性，以在鏈路切斷中減少雷射輸出能量耦合到基片。
本發明提供在UV波長範圍內的雷射輸出束，來切斷在集成電路結構中的導電鏈路。這個波長範圍在鏈路處理中不常用，本發明開發了位於鏈路和基片之間的鈍化層的波長敏感光吸收特性。因為傳統的鈍化層材料，如二氧化矽和氮化矽，表現出對紫外輻射的相對較強吸收，它們可以用於吸收多餘的UV雷射輸出能量，以防止UV雷射損傷基片。可以進一步優化這些以及其它鈍化材料，來更好地吸收選定的UV波長雷射。
更特別地，鏈路下面的鈍化材料層吸收到達所述集成電路結構紫外雷射能量，該能量分布在一個光束點尺寸區域，該區域覆蓋鏈路寬度和未被鏈路覆蓋的鈍化層鄰近部分。因為鏈路吸收UV光，下面的鈍化層衰減該UV光，並防止它在切斷鏈路所需的能量水平損傷晶片基片。在下面的鈍化層不吸收UV光的情況下，偶然到達鄰近部分的鏈路之外的雷射輸出能量，在鏈路切斷過程中將產生基片損傷。
此外，鏈路的底部是一個很難除去的部分，並且在鏈路切斷後這部分除去不完全會產生一個低的開路電阻。為了確保鏈路的完全切斷，雷射束控制器使得UV雷射部分地切入下面的鈍化層並因此在鈍化層形成一個凹痕，以使在該點區域內以乾淨的深度除去全部鏈路變得容易。通過控制用於完成鏈路切斷過程的雷射能量，該控制器確定凹痕的深度。也可以調整鈍化材料的高度到足夠厚，來吸收鏈路除去後剩餘的雷射能量。因此，沒有損傷周圍或下面基片材料的危險。
使用UV波長用於鏈路處理的另一個優點，是與在IR波長產生的光束點尺寸相比，UV波長的光束點尺寸更小。例如，與對應於1μm波長的2.5μm光束點尺寸相比，對應於212nm的波長很容易得到0.5μm的光束點尺寸。更小的鏈路特徵尺寸允許製造商更緊密地排列IC組件。對於具有鈍化層覆蓋鏈路的集成電路結構，本發明的另一個優點是，UV雷射能量不僅在覆蓋的鈍化層中產生內建的熱應力，而且部分直接燒蝕覆蓋的鈍化層，這樣來除去覆蓋的鈍化層。這種現象使得覆蓋的鈍化層上可靠準確的開口成為可能，並且在切割非常窄的鏈路寬度時非常有用，否則，當使用傳統的鏈路切斷過程鏈路加熱使覆蓋的鈍化層爆破時，窄的鏈路要受到不規則的破裂輪廓的影響。
本發明的另一個優點，來自鈍化層材料對UV雷射能量的強吸收。在傳統的IR鏈路處理中，鄰近的鏈路經常被來自正被處理的鏈路橫向反射的雷射能量損傷。由於鏈路間距不斷減小，這個問題發生得更為頻繁了。但是，被正在用UV雷射能量切斷的鏈路橫向反射的光，可以被鈍化材料衰減，因此，極大地減小了損傷鄰近鏈路或其它電路結構的危險。
從以下參考附圖對於本發明優選方案的詳細描述中，其它的目的和優點將是明顯的。
附圖的簡要描述圖1A是一個傳統半導體鏈路結構的部分剖側視圖，該鏈路結構接受具有已有技術脈衝參數特徵的雷射脈衝。
圖1B展示參考圖1A所描述的鏈路寬度、間距和雷射束點尺寸參數的相互關係，以及相鄰的電路結構。
圖2是以年為單位的點尺寸圖，預測了一定時間後所需的用於鏈路處理的雷射點尺寸。
圖3展示了四種不同的金屬對波長的光吸收特性的圖示。
圖4展示了矽中的幾種砷濃度對雷射光子能量的光吸收係數的圖示。
圖5展示了在室溫下不同半導體對波長的光吸收特性的圖示。
圖6A和6B展示了常用鈍化材料，尤其是二氧化矽和氮化矽，對波長的光吸收特性的圖示。
圖7A是本發明的半導體鏈路結構以及鄰近的電路結構的放大的部分俯視圖。
圖7B是圖7A中鏈路結構的放大的部分剖側視圖，其中該鏈路結構接收具有本發明的脈衝參數特徵的雷射脈衝。
圖7C是鏈路被本發明的雷射脈衝除去後，圖7B中鏈路結構的放大的部分剖側視圖，圖8是一個優選UV雷射系統的一個實施例的部分示意簡化圖，該UV雷射系統包括一個晶片定位裝置，該晶片定位裝置與雷射處理控制系統協同工作，用於實施本發明的方法。
圖9A展示了作為脈衝之間時間間隔的函數，傳統UV雷射輸出的每個脈衝的能量差別的圖示。
圖9B展示了施加電壓校正信號，以穩定不同的時間間隙產生的UV雷射輸出的每個脈衝的能量。
圖9C展示了本發明的UV雷射輸出的每個脈衝的能量的圖示，其中與脈衝之間時間間隔相關的不穩定性已被校正。
優選方案的詳細描述本發明的方法使應用較短波長，如UV範圍的波長，除去鏈路變得容易，並允許減小雷射束點尺寸。小於或等於400μm的波長，使產生小於0.8μm的雷射束點尺寸變得容易。以下描述了幾種常用鏈路材料的與波長有關的係數特性。
圖3以圖的方式展示了不同的金屬，如可以用於鏈路18的鋁、鎳、鎢和鉑，對波長的光吸收特性。圖3是在「Handbook of Laser Science andTechnology,」Volume Ⅳ Optical Materials:Part 2 By Marvin J.Weber(CRC Press,1986)中找到的吸收圖相關部分的組合。圖3展示了金屬，如鋁、鎳、鎢和鉑，一般在UV波長比在IR波長吸收雷射能量特性更好。金屬氮化物(如氮化鈦)以及用於形成鏈路18的其它導電材料，一般具有相似的光吸收特性。但是，這些材料的吸收係數不如金屬的吸收係數那樣容易得到。
這些鏈路材料所展示的在UV波長範圍中，尤其是小於300nm的波長中，對波長的強吸收，顯示了可以使用UV雷射輸出很容易地處理它們。因此，在點尺寸的優點之外，UV雷射輸出還提供了到導電鏈路的更好的耦合性能，以獲得更乾淨的鏈路清除效果，在切斷的鏈路上更好的開路阻抗質量、更高的鏈路處理收益。
不幸的是，許多半導體基片對於具有小於1μm波長的雷射輸出的損傷更敏感。以下描述幾種常用基片材料的吸收特性。
圖4以圖的方式展示了對於矽中的幾種砷濃度對雷射光子能量(波長)的光吸收係數。圖4是自Jellison et al.,Phys.Rev.Let.,Vol.46,1981,at 1414的一個圖的複製。圖4顯示了摻雜的和未摻雜的矽在波長小於約1μm時，吸收係數迅速增加。這種現象的詳細物理機制，在"Pulsed LaserProcessing of Semiconductor,"Semiconductors and Semimetals,Vol.23(Academic Press,Inc.,1984)中進行了描述。
儘管關於摻雜的多晶矽、多酸(polycide)和二矽化物對波長的光吸收的可靠出版文獻並不容易獲得，熟練的人員可以設想對於這些摻雜材料的吸收係數，在波長小於1μm時，也將顯著增大。
圖5以圖的方式展示了不同半導體，包括砷化鎵和矽，在室溫時對于波長的光吸收係數。圖5是"Handbook of Optics,"Walter G.Driscoll ed.,Optical Society of America(McGraw-Hill Book Co.,1978)中圖156的複製。圖中顯示，在室溫時，矽、砷化鎵以及其它半導體材料，在可見和UV範圍的波長與在IR範圍內相比，光吸收增加更為迅速。參考圖4和圖5可知，這些基片UV範圍內波長的強吸收，表明它們容易受到UV雷射輸出的損壞。
圖6A以圖的方式展示了熔融的矽石(二氧化矽)對波長的光吸收係數。圖6A選自C.M.Randall and R.Rawcliff,Appl.Opt.7:213(1968)。該圖顯示，二氧化矽在波長小於300μm時表現出良好的吸收特性，並在波長小於200nm時吸收性能迅速增加。熟練的人員將意識到二氧化矽鈍化層一般都是摻雜的，或者是特意摻雜的或者是摻雜晶片擴散的結果。常用的摻雜物包括Ⅲ族和Ⅴ族元素，如硼、磷、砷以及銻。二氧化矽鈍化層一般也含有缺陷。由於摻雜和/或缺陷，二氧化矽或氮化矽鈍化層在較長波長，如約小於或等於400nm，就變得具有相當的吸收性。熟練的人員將意識到，可以調節特定的摻雜物及其濃度，用於「調整」鈍化層來更好地吸收所需的UV雷射波長。
圖6B以圖的方式展示了幾種晶體光學材料，包括氮化矽，對波長的光傳輸範圍。圖6B是Paul KlocekMarcel Dekker,Inc.,N.Y 1991，編輯的Handbook of Infrared Optical Materials的Figure5.1 from Chapter 4的複製。圖6B顯示了波長小於300nm時，氮化矽的透射係數減小。
圖7A是具有本發明半導體鏈路結構40的晶片38的放大的部分俯視圖；圖7B是放大的鏈路結構40的部分剖側視圖，該鏈路結構接受具有本發明脈衝參數特徵的雷射脈衝44的點區域43；圖7C是圖7B的鏈路結構40在鏈路42被雷射脈衝44除去後的放大的部分剖側視圖。參考圖7A-7C，鏈路結構40一般包括金屬的或導電的鏈路42，鏈路42具有在接觸墊52和鏈路寬度47之間的鏈路長度46。鏈路寬度47可以設計為比鏈路18的寬度24(約2.5μm)窄，其中鏈路18由傳統的IR鏈路燒斷雷射束12燒斷。鏈路材料可以包括，但並不限於，鋁、銅、鎳、鎢、鉑和金，以及其它金屬、金屬合金，如nickel chromide，金屬氮化物(如氮化鈦或氮化鉭)，金屬矽化物如矽化鎢和摻雜多晶矽以及其它類似材料。儘管鏈路結構可以具有傳統的尺寸，但是鏈路寬度47可以，例如，小於或等於約1.0μm。類似地，鏈路42之間的中心到中心鏈路間距49，可以遠小於被雷射束12燒斷的鏈路18之間鏈路間距30(約8μm)。鏈路42可以，例如，如其它鏈路42和相鄰電路結構那樣小於2.5μm。如果使用點尺寸小於或等於約0.5μm的212nm光束來切斷鏈路42，則鏈路間距可以小於或等於約1.0μm。
鏈路結構40一般包括覆蓋鏈路42的UV吸收鈍化層48。但是，技術人員希望鏈路42可以是無覆蓋的。鏈路結構40還包括位於基片50和鏈路42之間的UV吸收鈍化層54。
鈍化層54最好具有足夠尺寸的厚度56來衰減用於切斷鏈路42的UV雷射能量的足夠量，這樣基片50將不受損壞。對於含有二氧化矽或氮化矽的鈍化層54，厚度56最好至少約為0.5μm，最佳為0.8μm左右。鈍化層48和/或54的厚度56可以特別地調節，這樣它們在點區域43內的鏈路之外部分57可充分衰減來自脈衝44的能量，來保護基片50在鏈路之外的部分不受損壞。鈍化層48和54可以由相同或不同的材料組成。鈍化層48和/或54還可以摻雜來在增進其在較長UV波長，如在300nm到400nm之間，的吸收特性。
除了以上論述的UV應用的優點之外，鈍化層54還具有其它的處理優點。參照圖7B，厚度56可以調節，以允許有意地部分切除鈍化層54。有意地部分切除鈍化層54，使得完全除去鏈路42的底部而不損傷基片50變得容易，可以在接觸墊52之間獲得高的開路電阻。
圖8展示了一個簡化雷射系統120的優選方案，該雷射系統120用於產生進行本發明的UV鏈路切斷所需的雷射脈衝。為了方便起見，在此模擬雷射系統120，僅通過舉例的方式來說明由雷射二極體110泵送的四次諧波Nd:YAG雷射器，其中輻射112由鏡片組件114聚焦到IR雷射諧振器122。IR雷射諧振器122包括激射工作物質124，其沿著光軸130位於後部反射鏡126和輸出反射鏡128之間，並發射波長為1064nm的IR脈衝輸出123，特徵脈衝寬度小於10ns,FWHM。鏡126對於基波的Nd:YAG波長最好為百分之百反射，並且對於沿光軸130傳輸的第二諧波光具有高透射性。內部共振器倍頻器134最好位於激射工作物質124和輸出鏡128之間。四倍頻器138最好位於共振器122之外，來進一步把所述雷射束頻率轉化為第四諧波。
通過使用另一個非線性晶體來組合基波和第四諧波或者組合第二和第三諧波，所述雷射系統可以進一步配置來產生第五諧波(對於Nd:YAG為212nm，對於Nd:YLF為210)。諧波轉換過程在pp.138-141,V.G.Dmitriev,et.al.,「Handbook of Nonlinear Optical Crystals」,Springer-Verlag,New York,1991 ISBN 3-540-53547-0中進行了描述。
IR雷射諧振器122也可以是具有1.047μm基波波長的Nd:YLF雷射器或具有1.064μm基波波長的Nd:YVO4雷射器。技術人員希望可以使用Nd:YAG(355nm)和Nd:YLF(349nm)的第三諧波，來處理被摻雜的鈍化材料圍繞的鏈路42。技術人員還希望發射短於300nm波長的其它適當的雷射器經濟可行，並且可以使用。雷射系統的改進型，如由Electro Scientific Industries,Inc.,Portland,Oregon製造的Model 9300系列改進型，最好由技術人員調節來提供較短波長，UV雷射。
雷射系統輸出140可以由各種不同的傳統光組件142和144來處理，所述光組件沿光通路146安放。組件142和144可以包括一光束擴展器或其它雷射組件，用於校準UV雷射輸出140來產生具有有益傳輸特性的光束。光束反射鏡172、174、176和178在第四諧波UV雷射波長是強反射的，但是在Nd:YAG的第二諧波波長是強透射的，所以僅僅第四諧波UV將到達鏈路結構40的表面51。聚焦透鏡148最好使用F1、F2或F3單個組件或多組件透鏡系統，它們把校準的UV脈衝輸出140聚焦，來得到聚焦點尺寸58，該尺寸遠小於2μm，並且最佳小於1μm。聚焦的雷射點43被導向到晶片38，對準鏈路結構40，最好用UV雷射輸出140的一個單個脈衝44除去鏈路42。用於鏈路42的脈衝44的切斷深度，可以通過選擇脈衝44的能量來精確地計算和控制。通常，聚焦點尺寸58的最佳切除參數，包括脈衝能量，介於0.01μJ和10μJ之間，其中在1到5KHz脈衝44具有1ns到100ns持續時間，最好是在5kHz為15ns。
Overbeck的美國專利4,532,402詳細描述了一個優選的光束位置控制系統160。光束定位系統160最好使用一雷射控制器170，該控制器控制至少兩個平臺或工作檯以及多個反射器172、174、176和178，來對準並聚焦雷射系統輸出140到晶片38上所需的雷射處理鏈路42。光束定位系統160允許在相同的或不同的晶片上的鏈路42間快速移動，以基於提供的測試或設計數據實現單獨鏈路切斷操作。對於每個分立的鏈路42，位置數據最好一次控制雷射系統輸出140的一個脈衝。
對於使用一Q開關的內腔雷射束調製，如圖8所示，雷射控制器170可能會受定時數據的影響，該定時數據使雷射系統120的發射與工作檯的運動同步，如Konecny的美國專利5,453,594 Radiation Beam Positionand Emission Coordination System。可選擇地，技術人員希望雷射控制器170可以通過一Pockels室或一聲光裝置用於連續波(CW)雷射能量的外腔調製。這種選擇可以提供持續的峰值能量，而不管斬波重複速率或輸出脈衝持續時間。光束定位系統160還可以選擇地或額外地使用在Cutler et al的美國專利5,751,585中所述的改進或光束定位器，該專利已轉讓給本申請的受讓人。
對於使用非線性頻率轉換的Q開關脈衝固態UV雷射器，UV輸出的脈衝間能量水平，對連續脈衝發射的重複速率或間隔時間特別敏感。圖9A是傳統的UV雷射系統的對於脈衝間時間間隔每個脈衝UV雷射能量的圖示。在優選方案中，在四倍頻器138和光組件142之間可以插入一光調製器(OM)181。系統120用不同的脈衝間隔時間預先檢測每個脈衝UV能量差別，並形成一能量曲線。然後，基於能量曲線信息產生一個「校正」信號並施加到OM181。圖9B展示了校正信號施加到OM181來補償相應的時間間隔。無論何時，發射一個雷射脈衝44，都將觸發一個校正信號，因此OM181上的控制信號電壓將在最近的雷射脈衝發射後隨著時間的流逝而改變。無論何時，發射下一個脈衝，OM181上的校正信號都將確保跟隨校正信號的雷射能量保持在預先設定的恆定水平，而不管任何兩個連續的雷射脈衝44之間的間隔如何。圖9C是用OM181校正後的UV能量脈衝。使用這種方法，不管脈衝44之間的不同時間間隔如何，都可以執行系統的最高定位速度，而沒有每個脈衝UV雷射能量的變化，技術人員對此將非常欣賞。
技術人員將認識到本發明的各部分，可以以不同於優選方案中所描述的實施例的方式來實施。例如，系統控制計算機170、OM控制器171以及光束定位器控制器160，可以組合為一個單個處理器，或以硬體連線數字邏輯、單個處理器中執行的程序、微處理器、狀態機或模擬電路的某種組合來實施。
對於本領域的技術人員，顯然可以對於上述本發明的實施例的細節進行許多改變，而不背離本發明的潛在原則。因此，本發明的範圍只能由所述的權利要求來確定。
權利要求
1．一種用於切斷在集成電路鏈路結構中半導體基片上構造的導電鏈路的方法，所述鏈路結構包括一個上表面以及位於所述鏈路和所述基片之間的一個鈍化層，所述鏈路具有一鏈路寬度，並且所述鈍化層具有一厚度和波長敏感的光吸收特性，包括產生紫外雷射輸出並引導到所述鏈路結構，所述紫外雷射輸出具有預先確定的以能量密度為特徵的波長能量，所述能量密度分布在所述鏈路結構上表面的一個點區域，所述點區域覆蓋所述鏈路寬度和未被鏈路覆蓋的鈍化層的一個鄰近部分，所述能量密度具有足夠的幅值來切斷所述鏈路，並與預先確定的波長一起作用於鈍化層，這樣鈍化層的波長敏感光吸收特性和厚度，使未被鏈路覆蓋的鈍化層的鄰近部分衰減切斷鏈路過程中偶然到達鄰近部分的鏈路外的雷射輸出能量，以防止雷射輸出損傷基片。
2．如權利要求1中所述的方法，其中預先確定的雷射輸出波長小於約300nm。
3．如權利要求2中所述的方法，其中所述預先確定的雷射輸出波長約為266nm、262nm、212nm、210nm或193nm。
4．如權利要求3中所述的方法，其中紫外雷射輸出的產生進一步包括通過光泵一個Q開關紫外光發射的固態雷射器，來形成一個脈衝的紫外雷射輸出。
5．如權利要求1中所述的方法，其中所述鈍化層由二氧化矽或氮化矽組成。
6．如權利要求5中所述的方法，其中鈍化層的厚度至少約為0.5μm。
7．如權利要求1中所述的方法，其中所述鏈路是在基片上製成的多個導電鏈路之一，所述多個導電鏈路被以小於約2.5μm的間距相互地隔離開。
8．如權利要求1中所述的方法，其中所述鏈路寬度小於或等於約1.0μm。
9．如權利要求1中所述的方法，其中所述點區域的直徑小於約2.0μm。
10．如權利要求1中所述的方法，其中所述雷射輸出除去鈍化層在鏈路下邊並被鏈路覆蓋的一部分，以確保在所述點區域內的全部鏈路被徹底除去並且在鏈路下邊並被鏈路覆蓋的基片不被損壞。
11．如權利要求1中所述的方法，其中所述鏈路結構進一步包括一位於鏈路上部的頂部鈍化層，這樣所述頂部鈍化層直接被切斷鏈路的紫外雷射輸出除去。
12．如權利要求1中所述的方法，其中所述鏈路形成一存儲裝置或一ASIC的部分。
13．如權利要求1中所述的方法，其中所述鈍化層被摻雜，來增加所述鈍化層在預先確定波長的吸收性。
14．如權利要求1中所述的方法，其中所述雷射輸出的預先確定的波長約為349nm或355nm。
15．如權利要求1中所述的方法，其中在鏈路下邊並被鏈路覆蓋的鈍化層衰減切斷鏈路所需能量以外部分的雷射輸出能量，來確保在鏈路下邊並被鏈路覆蓋的基片不受損壞。
16．如權利要求1中所述的方法，其中所述鏈路是在基片上製成的多個導電鏈路之一，所述鏈路被具有波長敏感的光吸收特性的鈍化材料相互隔離，這樣鈍化材料衰減由一個第一個鏈路之一向一個第二個鏈路反射的雷射輸出能量，來防止雷射輸出損壞所述第二個鏈路。
17．一種切斷一個第一個在半導體基片上製成的導電鏈路的方法，所述第一個鏈路與一個第二個導電鏈路通過在它們之間的鈍化材料相互隔離，並且具有對波長敏感的光吸收特性，包括產生一預先確定波長的紫外雷射輸出並導向所述第一個鏈路，所述紫外雷射輸出具有以能量密度為特徵的能量，所述能量密度具有足夠的幅值來切斷鏈路，並以預先確定的波長作用於所述鈍化材料，這樣鈍化材料的波長敏感光吸收特性使它能夠衰減由所述第一個鏈路向所述第二個鏈路反射的雷射輸出能量，來防止雷射輸出損壞所述第二個鏈路。
18．如權利要求17所述的方法，其中所述雷射輸出預先確定的波長小於約300nm。
19．如權利要求17所述的方法，其中所述第一個和第二個鏈路以一個小於約2.5μm的間距中性地隔離開。
20．一種切斷集成電路鏈路結構中在半導體基片上製成的一對導電接觸墊之間的導電鏈路的方法，所述鏈路結構包括位於鏈路和基片之間的一鈍化層，所述鈍化層具有一厚度和波長敏感的光吸收特性，包括產生一預先確定波長的紫外雷射輸出並導向所述鏈路結構，以鈍化層的波長敏感的光吸收特性來切斷所述鏈路，並在鏈路下邊的鈍化層中形成一定深度的凹陷，以在接觸墊之間形成高的開路電阻，鈍化層的厚度和波長敏感的光吸收特性共同防止所述雷射輸出損壞鏈路下的基片。
21．如權利要求20所述的方法，其中預先確定的雷射輸出波長小於約300nm。
22．如權利要求21中所述的方法，其中所述預先確定的雷射輸出波長約為266nm、262nm、212nm、210nm或193nm。
23．如權利要求20所述的方法，其中所述預先確定的雷射輸出波長約為349nm或355nm。
24．如權利要求11所述的方法，其中所述頂部鈍化層被摻雜來增加其在預先確定波長的光吸收。
25．如權利要求17所述的方法，其中所述鈍化材料被摻雜來增加其在預先確定波長的光吸收。
26．如權利要求17所述的方法，其中所述雷射輸出的預先確定波長約為349nm或355nm。
27．如權利要求18所述的方法，其中所述雷射輸出的預先確定波長約為266nm、262nm、212nm、210nm或193nm。
28．如權利要求1所述的方法，其中所述雷射輸出的預先確定波長包括由Nd:YLF雷射器產生的基波波長的第三諧波。
29．如權利要求17所述的方法，其中所述雷射輸出的預先確定波長包括由Nd:YLF雷射器產生的基波波長的第三諧波。
30．如權利要求20所述的方法，其中所述雷射輸出的預先確定波長包括由Nd:YLF雷射器產生的基波波長的第三諧波。
31．如權利要求9所述的方法，其中所述點區域的直徑小於約1.0μm。
全文摘要
紫外(UV)雷射輸出利用了材料的光吸收特性,由此,導電鏈路(42)、下邊的半導體基片(50)、鈍化層(48和54)在高效地除去鏈路(42)時基片(50)不受損壞。UV雷射輸出因為其波長短,所以形成比傳統IR雷射鏈路熔斷更小的點直徑(58),因此可以實現更高的電路密度。位於鏈路和基片之間的鈍化層,可以製成對UV雷射能量充分地吸收,並且具有足夠厚來衰減雷射能量,以防止損傷雷射束點區域(43)中的在鏈路之外或鏈路覆蓋部分之內基片(50)。UV雷射輸出可以用於可控制地切除鏈路(42)下邊的鈍化層(54),以使完全除去鏈路(42)變得容易。此外,使用UV雷射輸出直接切除鈍化層(48),使得得到可預測的、一致的鏈路切斷剖面變得容易。鈍化材料的吸收特性也減少了對鄰近鏈路或其它有源結構的損傷。
文檔編號H01L21/768GK1303519SQ99806720
公開日2001年7月11日 申請日期1999年6月4日 優先權日1998年6月5日
發明者孫雲龍, E·斯溫森 申請人:電子科學工業公司